PI(Prandtl-Ishlinskii) 모델 프레임워크 내에서, 다가치 대응 및 비대칭 특성을 갖는 산업용 로봇의 유연 관절의 복잡한 히스테리시스 특성이 제어 정밀도에 부정적인 영향을 미치는 문제에 대해, 비대칭적이고 강한 비선형 복잡 히스테리시스 특성을 위한 신경망 모델링 방법을 제안한다. PI 모델의 대칭 Play 연산자 구조를 바탕으로, Play 연산자의 선형 부분을 비선형 함수로 대체하였다: 두 개의 변형된 시그모이드 함수의 조합으로 히스테리시스 곡선 윤곽과 유사한 새로운 함수를 구성하여 비대칭 비선형 히스테리시스 연산자로 사용하였고, 이를 활성화 함수로 하여 PI 모델 내에서 신경망 히스테리시스 모델을 구축하여 유연 관절의 복잡한 히스테리시스 특성을 모델링하였다. 유연 관절의 다양한 입력 조건에서 얻은 실험 데이터로 모델을 검증한 결과, 최대 예측 오차가 1° 이내로 제어되었고, PI 모델 대비 최대 오차는 다섯 분의 일로, 평균 제곱근 오차도 다섯 분의 일로 감소하였다. 구축된 신경망 히스테리시스 모델은 우수한 일반화 능력과 크게 향상된 모델링 정밀도를 갖는다.

유연 관절; 복잡한 히스테리시스 특성; 신경망 히스테리시스 모델; PI 모델; 비대칭 히스테리시스 연산자